Szenarienanalyse erhöhter Stickstoffeinträge

In dem Themenkomplex "Szenarioanalyse erhöhter Stickstoffeinträge" wurde ein Forschungsauftrag ("Modellierung des Stickstoffhaushaltes in einem Waldökosystem in den Nordtiroler Kalkalpen und szenariobasierte Risikobewertung unter veränderlichen Umweltbedingungen) durch das Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt- und Wasserwirtschaft bewilligt, an welchem beteiligt sind:

FBVA: Forstliche Bundesversuchsanstalt Wien (DI Dr. M. Englisch, DI. Dr. F. Herman, Dr. E. Jandl, Doz. Dr. S. Zechmeister)

BOKU: Institut für Waldbau(Univ.Doz. DI Dr. M. Lexer), Institut für Freiraumgestaltung und Landschaftspflege (Mag. E. Rigler-Härtel), Institut für Waldökologie (Univ.Doz. DI Dr. K. Katzensteiner)

ARCS: Abteilung Umweltforschung des Österreichischen Forschungszentrums Seibersdorf (Dr. F. Strebl & Univ.Doz. DI Dr. M. Gerzabek)

BGC: Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena (Dr. E. Hobbie)

IFU: Institut der Fraunhofer-Gesellschaft für Atmosphärische Umweltforschung in Garmisch Partenkirchen (Dr. K. Butterbach-Bahl)

Die administrative Koordination (Finanzabwicklung) wird vom Institut für Waldbau (BOKU, Dr. M. Lexer) durchgeführt. Die wissenschaftliche Koordination (incl. Berichtslegung, Kontakt zum Auftraggeber) liegt bei der FBVA (Dr. F. Herman). Die Teilnahme der ausländischen Kooperationspartner wird durch die FBVA (Dr. S. Zechmeister) koordiniert:

Ziel des Projektes ist die Modellierung des Stickstoffhaushaltes in einem montanen Waldstandort auf Karbonatgestein zur Abschätzung des Risikos in Bezug auf Waldvegetation (Waldbau), Hydrosphäre (Trinkwasser) und Atmosphäre (Ausgasung klimarelevanter Gase). Das Risiko durch anthropogen bedingte Stickstoffeinträge und veränderliche Umweltbedingungen (erhöhte N-Einträge, Klimaänderung) soll abgeschätzt werden.

Ergebnisse aus früheren Untersuchungen aus dem interdisziplinären Projekt "Risikofaktoren für Waldökosysteme" der Forstlichen Bundesversuchsanstalt, die einen großen und konsistenten Datensatz darstellen, werden in diesem Projekt verwendet, um erprobte prozessorientierte Simulationsmodelle zur N-Dynamik für die standortspezifischen österreichischen Verhältnisse zu kalibrieren und Modellrechnungen durchzuführen. Damit können wichtige ökologische Prozesse, welche die Stickstoffdynamik eines Waldökosystems auf diesem Standortstyp prägen, qualitativ und quantitativ beschrieben werden. Nicht nur der aktuelle Status des Waldgebietes, sondern auch die Sensitivität des Standortes gegenüber Umweltveränderungen werden durch Definition und Berechnung zweier realistischer Szenarien (veränderte Stickstoffeinträge und Klimaänderung) in die Prognose miteinbezogen. Um über die Betrachtung von Einzelprozessen hinausgehen zu können, werden die gewonnenen Detailergebnisse der Teilmodelle zu einer Gesamtbilanz des Stickstoffhaushaltes zusammengeführt.

In einem N-Bilanzmodell (NBM) werden alle Ergebnisse zueinander in Beziehung gesetzt, und somit eine umfassende Bilanz der N-Speicherung, sowie Aus- und Einträge in das (bzw. aus dem) System berechnet. Dies bildet die Basis der Bewertung und Risikoprognose für das untersuchte Karbonat-Ökosystem.

Im speziellen werden folgende Ergebnisse bewertet und eine Risikoprognose durchgeführt:

• N-Austrag in die Hydrosphäre
• N-Ausgasung in die Atmosphäre
• Stickstoffspeicherfähigkeit des Bodens
• Stickstoffspeicherung in der lebenden pflanzlichen Biomasse des Waldstandortes
• Waldbauliche und forstökologische Auswirkungen bei Änderung des N-Haushaltes bzw. der Umweltparameter